مدل سازي عددي سيستم هاي سلولي ژئوسينتتيكي به روش المان محدود

كارشناسي ارشد

با توجه به معايب سيستم هاي حفاظت ساحلي موجود، مشكلات خاص كار در دريا، مشكلات عديده ناشي از خوردگي بتن و فولاد، دوام مصالح، ضرورت ساخت و ساز با سرعت بالا، اجراي دقيق و آسان تر سازه ها، صرفه جويي در حجم مصالح، كاهش خطر انهدام سازه ها در هنگام ساخت، حفظ شرايط زيست محيطي و همچنين كاهش هزينه ها، سيستم هاي سلولي ژئوسينتتيكي يا GCS به عنوان روشي نوين در ساخت سازه هاي حفاظت ساحلي اهميت يافته است. با وجود مطالعات گسترده محققين بر روي GCS به عنوان ايده اي نو در ساخت سازه هاي حفاظت ساحل كه مزاياي روش هاي پيشين را دارا و از معايب آنها عاري مي باشد، كماكان سؤالات زيادي پيرامون نحوه عملكرد و رفتار سيستم سلولي ژئوسينتتيكي در مقياس هاي اجرايي و ميداني مطرح مي باشد. در اين راستا مطالعه عددي GCS با ارتفاعي معادل با 10 متر تحت اثر بارگذاري ثقلي و بار امواج دريا به روش المان محدود توسط نرم افزار ABAQUS در اين پژوهش انجام گرفت. پس از ساخت مدل عددي سيستم سلولي ژئوسينتتيكي با ابعاد 2×10×10 متري، متشكل از قاب، پوسته ژئوسينتتيكي و خاك، ضوابط و رواداري هاي مجاز نيروي پوسته و اعضاي قاب و تغييرمكان سازه جهت عملكرد مطلوب و ايمن تبيين گرديد. سپس، با انجام مطالعات پارامتري اثر سختي قاب، تغيير فواصل شبكه قاب، حذف اعضاي داخلي قاب و سختي پوسته ژئوسينتتيكي بر عملكرد سيستم سلولي ژئوسينتتيكي مورد بررسي قرار گرفت. بررسي ها نشان داد، بيشترين مقدار نيروي ژئوگريد و تغييرمكان سيستم در ناحيه فوقاني وجه رويه در مرحله برخورد موج رخ داده و نيروهاي اعضاي قاب در مرحله برخورد موج تقريباً ده برابر اين مقادير در مرحله پر شدن GCS از خاك است. معيار تغييرمكان به عنوان كنترل كننده ترين معيار عملكرد مطلوب شناخته شد كه طبق نتايج حاصل، افزايش سختي، كاهش فواصل شبكه و عدم حذف اعضاي داخلي قاب و نيز افزايش سختي پوسته به كنترل آن كمك مي كند. در پايان، با توجه به نتايج حاصل از مطالعات پارامتري پيشنهادهايي جهت بهينه سازي طرح سيستم سلولي ژئوسينتتيكي و نيز طرح بهينه GCS با ابعاد 2×10×10 متري ارائه گرديد. واژه‌هاي كليدي: سيستم سلولي ژئوسينتتيكي، GCS، بارگذاري امواج، مدل سازي عددي، المان محدود

190512

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي ژئوتكنيك

دكتر حسين غياثيان